一種面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統技術方案

本發明專利技術涉及一種面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，包括測試仿真模塊、天線接收模塊、信號處理模塊、信息處理模塊、性能測試模塊；其中，測試仿真模塊包括信標仿真單元；信息處理模塊包括GNSS接收機、對外通信子模塊、狀態監控子模塊和定位解算處理子模塊。本發明專利技術可以實現對中軌道衛星搜救載荷進行高能效、高穩定的在軌測試、入網啟用測試以及中軌道衛星搜救系統的在軌功能驗證。本發明專利技術的系統架構設計周全、設備完善、性能好、測試功能齊全、效能高，能夠滿足對中軌道衛星搜救系統及其搜救載荷進行長期穩定測試的要求。其搜救載荷進行長期穩定測試的要求。其搜救載荷進行長期穩定測試的要求。

【技術實現步驟摘要】
一種面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統


[0001]本專利技術涉及衛星測試
，更具體地，涉及一種面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統。

技術介紹

[0002]全球衛星搜救系統(COSPAS
?
SARSAT)是由美國、蘇聯、法國和加拿大聯合開發的全球公益性衛星遇險報警系統，為航海、航空和陸地用戶提供免費的遇險報警服務，是國際海事組織(IMO)推行的全球海上遇險與安全系統(GMDSS)的重要組成部分，初期主要使用低軌道衛星，后來增加了靜止軌道衛星，但這兩種衛星數量均較少，在使用中也存在先天的技術缺陷，難以滿足使用需要。在國際搜救衛星組織的推動下，從2000年開始，在全球衛星導航系統(GPS)、格洛納斯衛星導航系統(GLONASS)、伽利略衛星導航系統(GALILEO) 的中軌道衛星上搭載搜救載荷，逐步形成了中軌道衛星搜救系統(MEOSAR)的空間資源，因中軌道衛星數量多，相對近地面，可以實現更高的定位精度、更短的等待時間及全球覆蓋能力，國際搜救衛星組織已將中軌衛星搜救系統作為未來發展方向，并計劃逐步替代低軌道衛星搜救系統(LEOSAR)和靜止軌道衛星搜救系統(GEOSAR)。
[0003]中軌道衛星搜救系統是新發展的一種406MHz信標的定位系統，信標信號通過中軌道衛星搜救載荷轉發至地面處理中心。為保證中軌道衛星搜救系統良好運行，需要建設中軌衛星搜救地面支持系統，完成載荷設備的驗證、測試、入網等工作。目前，對搜救載荷的在軌測試工作采用臨時搭建的系統。現有臨時搭建的系統存在使用期限短、測試能效低、設備組建不完善、性能不穩定等問題，無法滿足中軌道衛星搜救系統及其載荷的長期穩定測試和驗證。

技術實現思路

[0004]本專利技術旨在克服上述現有技術的至少一種缺陷(不足)，提供一種面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，可以實現對中軌道衛星搜救載荷進行高能效、高穩定的在軌測試、入網啟用測試以及中軌道衛星搜救系統的在軌功能驗證。
[0005]本專利技術采取的技術方案是，提供一種面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，包括測試仿真模塊、天線接收模塊、信號處理模塊、信息處理模塊、性能測試模塊；測試仿真模塊包括信標仿真單元；信息處理模塊包括GNSS接收機、對外通信子模塊、狀態監控子模塊和定位解算處理子模塊；
[0006]信標仿真單元，用于模擬測試信標搜救信號的產生，并將搜救信號發射至中軌道衛星，以使中軌道衛星搭載的搜救載荷轉發搜救信號播發出射頻信號；
[0007]天線接收模塊，用于接收射頻信號，對射頻信號進行處理得到中頻信號，并將中頻信號發送至信號處理模塊，將射頻信號和/或中頻信號發送至性能測試模塊；
[0008]信號處理模塊，用于接收中頻信號，對中頻信號進行處理得到信標信息，并將信標信息發送至定位解算處理子模塊；
[0009]GNSS接收機，用于從中軌道衛星播發的電文解析出第一衛星軌道參數；
[0010]對外通信子模塊，用于從中軌道衛星的運行監控系統獲取第二衛星軌道參數；
[0011]狀態監控子模塊，用于從GNSS接收機獲取第一衛星軌道參數，從對外通信子模塊獲取第二衛星軌道參數，監控第一衛星軌道參數與第二衛星軌道參數的一致性；
[0012]定位解算處理子模塊，用于從GNSS接收機獲取第一衛星軌道參數或從對外通信子模塊獲取第二衛星軌道參數，并接收信標信息，根據第一衛星軌道參數和信標信息，或根據第二衛星軌道參數和信標信息，對測試信標進行定位；
[0013]性能測試模塊，用于接收射頻信號和/或中頻信號，根據射頻信號和/或中頻信號分析頻率指標和/或功率指標和/或時延指標。
[0014]本專利技術所提供的地面測試驗證系統，利用信標仿真單元、天線接收模塊、信號處理模塊、信息處理模塊和性能測試模塊構成完整的測試鏈路，滿足中軌道衛星搜救載荷在軌測試、入網啟用測試以及中軌道衛星搜救系統在軌功能驗證的要求。信息處理模塊的GNSS接收機和對外通信子模塊可以分別獲取到不同來源的衛星軌道參數，以便狀態監控子模塊的實時監控，定位解算處理子模塊也可以根據不同的衛星軌道參數進行定位解算，可以評估和改善定位精度。
[0015]進一步地，對外通信子模塊，還用于從性能測試模塊獲取頻率指標和/或功率指標和/或時延指標，將頻率指標和/或功率指標和/或時延指標發送至運行監控系統。
[0016]對外通信子模塊除了可以從運行監控系統獲取衛星軌道參數以外，還可以反過來將地面測試驗證系統所檢測、解算、監控的數據，反饋給運行監控系統，以進一步優化運行監控系統的監控策略、計劃制定策略等。
[0017]進一步地，狀態監控子模塊，還用于獲取中軌道衛星的星歷數據，監控星歷數據，與第一衛星軌道參數、第二衛星軌道參數的一致性。
[0018]狀態監控子模塊同時監控星歷數據、第一衛星軌道參數和第二衛星軌道參數，以確保星歷數據、中軌道衛星所播發的軌道參數、運行監控系統所提供的軌道參數這三者的一致性。
[0019]進一步地，天線接收模塊包括接收天線、L/S低噪放、L/S下變頻器、發射天線；
[0020]接收天線，用于接收射頻信號；
[0021]L/S低噪放，用于對射頻信號進行低噪聲放大；
[0022]L/S下變頻器，用于對低噪聲放大后的射頻信號進行下變頻得到中頻信號，并將中頻信號發送至信號處理模塊；
[0023]發射天線，用于向中軌道衛星發射連續波信號；
[0024]天線控制單元，用于控制接收天線和發射天線的俯仰角和方位角。
[0025]在天線控制單元的控制下，接收天線和發射天線可以跟蹤捕獲中軌道衛星。L/S低噪放和 L/S下變頻器可以分別對接收天線所接收到的射頻信號的L頻段和S頻段分別進行低噪聲放大和下變頻處理，使得高頻的射頻信號下變頻成中頻信號，以便后續信息處理模塊繼續進行信號處理。
[0026]進一步地，發射天線為UHF發射模塊，接收天線和UHF發射模塊隔離運行。
[0027]采用UHF發射模塊可以向中軌道衛星上所搭載的搜救載荷發送較大功率的連續波信號，提高天線接收模塊的跟星能力，而且為了防止UHF發射模塊內的LNA發生自激現象，接
收天線和UHF發射模塊隔離運行。
[0028]進一步地，接收天線為多個；不同的接收天線，用于接收不同中軌道衛星播發的射頻信號。
[0029]對于多個中軌道衛星搜救系統，多個接收天線可以接收不同的中軌道衛星搜救系統的搜救載荷所播發的射頻信號，同時接收不同中軌道衛星搜救系統的搜救載荷所播發的射頻信號，可以便于相互對比、確保準確、提升性能，并用于進行定位解算。
[0030]進一步地，天線控制單元，還用于發送接收天線和發射天線的俯仰角和方位角至狀態監控子模塊；
[0031]狀態監控子模塊，還用于接收并監控俯仰角和方位角，發送控制指令至天線控制單元；
[0032]天線控制單元，還用于接收控制指令，并根據控制指令控制接收天線和發射天線的俯仰角和本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，其特征在于，包括測試仿真模塊、天線接收模塊、信號處理模塊、信息處理模塊、性能測試模塊；所述測試仿真模塊包括信標仿真單元；所述信息處理模塊包括GNSS接收機、對外通信子模塊、狀態監控子模塊和定位解算處理子模塊；所述信標仿真單元，用于模擬測試信標搜救信號的產生，并將所述搜救信號發射至中軌道衛星，以使所述中軌道衛星搭載的搜救載荷轉發所述搜救信號播發出射頻信號；所述天線接收模塊，用于接收所述射頻信號，對所述射頻信號進行處理得到中頻信號，并將所述中頻信號發送至所述信號處理模塊，將所述射頻信號和/或所述中頻信號發送至所述性能測試模塊；所述信號處理模塊，用于接收所述中頻信號，對所述中頻信號進行處理得到信標信息，并將所述信標信息發送至所述定位解算處理子模塊；所述GNSS接收機，用于從所述中軌道衛星播發的GNSS電文中解析出第一衛星軌道參數；所述對外通信子模塊，用于從所述中軌道衛星的運行監控系統獲取第二衛星軌道參數；所述狀態監控子模塊，用于從所述GNSS接收機獲取所述第一衛星軌道參數，從所述對外通信子模塊獲取所述第二衛星軌道參數，監控所述第一衛星軌道參數與所述第二衛星軌道參數的一致性；所述定位解算處理子模塊，用于從所述GNSS接收機獲取所述第一衛星軌道參數或從所述對外通信子模塊獲取所述第二衛星軌道參數，并接收所述信標信息，根據所述第一衛星軌道參數和所述信標信息，或根據所述第二衛星軌道參數和所述信標信息，對所述測試信標進行定位；所述性能測試模塊，用于接收所述射頻信號和/或所述中頻信號，根據所述射頻信號和/或所述中頻信號分析頻率指標和/或功率指標和/或時延指標。2.根據權利要求1所述的面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，其特征在于，所述對外通信子模塊，還用于從所述性能測試模塊獲取所述頻率指標和/或所述功率指標和/或所述時延指標，將所述頻率指標和/或所述功率指標和/或所述時延指標發送至所述運行監控系統。3.根據權利要求1所述的面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，其特征在于，所述狀態監控子模塊，還用于獲取所述中軌道衛星的星歷數據，監控所述星歷數據，與所述第一衛星軌道參數、所述第二衛星軌道參數的一致性。4.根據權利要求1至3任一項所述的面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，其特征在于，所述天線接收模塊包括接收天線、L/S低噪放、L/S下變頻器、發射天線；所述接收天線，用于接收所述射頻信號；所述L/S低噪放，用于對所述射頻信號進行低噪聲放大；所述L/S下變頻器，用于對低噪聲放大后的所述射頻信號進行下變頻得到中頻信號，并將所述中頻信號發送至所述信號處理模塊；所述發射天線，用于向所述中軌道衛星發射連續波信號；所述天線控制單元，用于控制所述接收天線和所述發射天線的俯仰角和方位角。
5.根據權利要求4所述的面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，其特征在于，所述發射天線為UHF發射模塊，所述接收天線和所述UHF發射模塊隔離運行。6.根據權利要求4所述的面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，其特征在于，所述接收天線為多個；不同的所述接收天線，用于接收不同所述中軌道衛星播發的射頻信號。7.根據權利要求4所述的面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，其特征在于，所述天線控制單元，還用于發送所述接收天線和所述發射天線的俯仰角和方位角至所述狀態監控子模塊；所述狀態監控子模塊，還用于接收并監控所述俯仰角和所述方位角，發送控制指令至所述天線控制單元；所述天線控制單元，還用于接收所述控制指令，并根據所述控制指令控制所述接收天線和所述發射天線的俯仰角和方位角。8.根據權利要求1所述的面向中軌道衛星搜救載荷的地面測試驗證系統，其特征在于，所述測試仿真模塊還包括載荷仿真單元和干擾信號仿真單元；所述信標仿真單元，還用于將所述搜救信號發送至所述載荷仿真單元；所述載荷仿真單元，用于模擬所述中軌道衛星搭載的搜救載荷轉發...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高雅，劉麗嬌，盧紅洋，朱亮宇，翁艷云，劉金丹，李宛桐，
申請(專利權)人：交信北斗科技有限公司，
類型：發明
國別省市：